متن کامل ترمودینامیک توربین بخار  را می توانید با کلیک بر روی عبارت ((توربین بخار )) مشاهده نمایید.

توربین های بخار برای تولید کار از یک چرخه ترمودینامیکی پیروی می کنند. از اینرو برای بررسی نحوه تولید کار در توربین های بخار به یک آگاهی. از مشخصه های ترمودینامیکی توربین بخار و چرخه ترمودینامیکی که توربین بخار به ما در بهینه سازی شرائط توربین کمک می کند.

فرض می شود مخاطب آشنائی ابتدائی با مفاهیم ترمودینامیکی را دارد. همواره، به دنبال گرفتن بیشترین مقدار کار از مقدار گرمای معینی هستیم که از سیال به توربین بخار داده می شود. با این حال هرگز نمی توان توربین بخاری ساخت که بازده نظری آن 100 درصد باشد. اما چرخه ای که بیشترین کارایی را وقتی توربین بخار. که بین دو دمای Tc و Th کار می کند داشته باشد چرخه کارنو می باشد.

چرخه کارنو

چرخه کارنو چرخه ای است که بیشترین بازده را دارد. این چرخه کارنو از دو فرآیند همدما و فرآیند بی در رو متشکل است . این چرخه توسط کارنو در 1824 معرفی شد. مفهوم چرخه کارنو این است که از مقداری انرژی گرمایی سیال با دمای Th توسط یک چرخه ترمودینامیکی. حداکثر چه مقدار کار مکانیکی می توان گرفت. شکل 2-1 نمودار T-s این چرخه را نمایش میدهد. از این سیکل به عنوان سیکل مرجع سیکل رانکین استفاده می شود. اما استفاده از این چرخه جهت بررسی توربین بخار مناسب نمی باشد. از اینرو برای بررسی از چرخه رانکین استفاده می شود.

چرخه رانکین

توربین های بخار  برای کار کردن و تولید انواع انرژی باید از چرخه رانکین پیروی کنند. این سیکل توسط دانشمند اسکاتلندی ویلیم جان مک گورن رانکین معرفی شد. توربین های بخار بخشی از یک چرخه رانکین می باشد. چرخه رانکین، یک چرخه تبدیل گرما به قدرت است. این چرخه از دو فرآیند هم فشار و دو فرآیند هم آنتروپی متشکل است. که در شکل 2-2 نمودار T-s و طرح کلی این سیکل نمایان است.

چهار فرآیند اصلی در سیکل رانکین وجود دارد که هر کدام شرایط ترمودینامیکی سیال عامل را تغییر می دهند. که این تغییرات در ادامه بیان خواهد شد. فرآیند 1-2 سیال عامل از فشار پایین به فشار بالاتر پمپاژ می شود. و از آنجایی که سیال در این مرحله در حالت مایع اشباع قرار دارد. پمپ به انرژی ورودی کمی نیاز دارد. فرآیند 2-3 این مایع فشار بالا وارد بویلر می شود. که در این مرحله در فشار ثابت بوسیله یک منبع گرمایی خارجی گرم میشود و تبدیل به بخار اشباع خشک می شود.

فرآیند 3-4 بخار خشک اشباع بوسیله توربین منبسط می شود. و تولید توان می کند. این عمل باعث کاهش فشار و دمای بخار می شود. و ممکن است چگالش مختصری هم رخ بدهد. فرایند 4-1 بخار مرطوب وارد کندانسور میشود و در داخل آن در یک فرایند دما – فشار ثابت تبدیل به مایع اشباع میشود. در سیکل ایده آل رانکین، پمپ و توربین آیزنتروپیک خواهند بود. یعنی هیچ آنتروپی تولید نخواهند کرد. و بنابراین کار خالص خروجی را ماکزیمم خواهند کرد. همچنین فرآِیندهای 1-2 و 3-4 بوسیله خطوط عمودی در نمودار 2-3 نمایان است. و بسیار شبیه به سیکل کارنو می باشد. هدف اصلی ما از این تحلیل صرفاً بررسی نقش توربین در سیکل می باشد. از اینرو به بررسی سایر اجزای سیکل نمی پردازیم. در واقع ما صرفاً فرآیند 3-4 را مورد بررسی قرار می دهیم.

در مرحله اول محاسبات، ابتدا محاسبات خود را بدون استفاده از کامپیوتر انجام می دهیم. مهمترین ضعف این روش این است که توانایی رسم نمودارهای دقیق و بررسی پاسخ یک کمیت در قبال تغییر کمیت دیگر به صورت گسترده یا وجود ندارد. یا مستلزم انجام محاسبات فراوانی میباشد. در مرحله دوم توربین را توسط نرم افزار EES بررسی می کنیم.

توسط این نرم افزار منحنی های مختلفی را می توان رسم کرد که تا حد زیادی به درک توربین بخار کمک می کند.

فولاد رسول دلاکان

با سالها تجربه ارزشمند و گرانبها در عرصه تأمین و توزیع انواع ورق آلیاژی و انواع فولاد آلیاژی با گواهینامه ها و آنالیزهای معتبر با ضمیمه نمودن آن به محصولاتش آنرا به مشتریان خویش ارائه داده است. که توانسته رضایتمندی آنان را همواره فراهم آورد. صنعتگر شریف و گرامی از اینکه ما را جهت خرید کالا (فولاد آلیاژی) مورد نیاز خویش، انتخاب می نمایید از شما سپاسگزاریم.

ارتباط با ما

09922704358

09122136675

02128423820

واتس آپ :09122136675

فکس: 02128423820

اینستاگرام :fooladdalakan

ایمیل: fooladrasuldalakan@gmail.com